非常规油气地质学理论技术及实践

形成非常规油气地质学理论技术,引领油气工业从常规到非常规,进源找油,是世界油气勘探开发形势发展和科学研究持续推进的必然趋势.研究团队紧密结合中国特殊地质背景和油气工业条件,经过10余年不懈攻关,构建了非常规细粒沉积学、非常规油气储层地质学、非常规油气成藏地质学、非常规油气开发地质学和常规-非常规油气有序“共生富集”发展战略等学科内容,集成了非常规油气关键实验技术、勘探评价技术、开发工程技术和常规-非常规油气勘探开发关键技术,基本形成了非常规油气地质学理论技术体系框架.从常规油气的“源控论”到非常规油气的“源储共生系统”,深刻认识到源岩层系及与其大面积紧密接触的致密储集层系中可以聚集巨量工业油气资源.非常规油气地质学理论技术,引领推动了非常规油气地质学科发展、关键技术研发、国家标准制定、国家实验室建设和专业人才培养,有效推进了我国致密油和气、页岩油和气等非常规油气资源的工业勘探开发,截至2022年底,中国非常规油气产量超过1×108 t油当量,约占油气总产量28%,其中非常规气约占天然气总量的41%,非常规油约占石油总量的17%.油气不可再生,但非常规油气革命可延长油气工业的生命,持续强...     

不同沉降方式下埋地管道力学响应试验研究

地层塌陷和沉降引发的埋地管道事故频发,亟需开展不同沉降作用下力学响应试验研究。针对地层塌陷和沉降作用下油气埋地管道的管周应变、土压力和土体变形开展了系统研究。研究发现：地层塌陷和沉降过程中,受管顶土拱效应影响,管道应变及土压力随塌陷区扩展先增大后减小,随沉降区扩展而增大,塌陷和沉降区内,管道沿轴向呈两端凸起、中间下凹的“马鞍形”;管道变形受沉降影响更为显著,当塌陷和沉降量均为50 mm时,与地层塌陷相比,管道在沉降过程中顶部、底部和中部的最大应变值分别增加了18.8%、249%和273%;对比管周土压力增大和减小区域的面积之比λ可知,地层沉降较塌陷λ提高了78%,因此,管道在地层沉降过程中承受更大的作用力。基于修正Marston土压力计算模型,提出了地层沉降过程中管顶竖向土压力计算方法,并采用模型试验结果验证了该方法的准确性。     

新疆甜水海地区红山湖泉水化学特征及其意义

通过开展甜水海地区红山湖的泉水与湖水水文地球化学相关测试分析,探索区内水化学成分形成过程以及水体地球化学特征与来源,从而获得与油气有关的水文地球化学信息。结果显示：红山湖泉水总体呈弱碱性,以微咸水为主,水体主要离子质量浓度随着矿化度增加而增加,水化学类型为Na-HCO₃型;其主要补给为大气降水,且补给的大气降水在顺断裂或裂隙深循环过程中与围岩发生了水岩作用;矿化度、水化学类型以及泉水特征系数指示其代表的地下水体水动力较弱,且变质程度较深,与油田中油气伴生的地层水特征相似,推断该区地质环境整体利于油气形成与保存。     

海上中深层强反射背景下的薄弱储层预测方法

海上中深层薄互层岩性油气藏勘探是一大难点问题,中深层的地震资料往往品质较差,分辨率低,且常常存在盖层强反射的遮挡问题,制约单砂体预测研究。为解决此类薄砂层预测难点问题,这里提出了一种面向海上中深层地震强反射干扰背景下的薄弱储层预测方法,从地震资料出发进行两次优化处理,以提高地震对薄层的分辨率,通过子波反褶积对地震资料开展以储层预测为导向的拓频,提高地震对薄层分辨率,再考虑去除盖层强反射的影响,采用匹配追踪算法对地震资料进行分解,通过强反射层频率范围约束原子匹配过程,识别出区域上的强反射层地震信息,从拓频后的地震资料中剥离强反射轴,利用二次优化后的地震资料开展叠前反演预测优质储层分布范围,基于此策略解决复杂中深层储层预测难题。具体介绍了拓频和去强轴二次优化处理的原理,并通过模型正演分析了薄砂层地震响应及盖层强反射轴的形成机理并验证了该方法的可行性。在南海西部某目标区块储层预测应用中,该方法能很好地预测薄砂储层的分布特征,提高了隐蔽型目标层的油气预测精度,为此类中深层强反射干扰背景下隐蔽油气藏的预测提供了一种新的参考,对油气勘探开发具有重要意义。     

北羌塘坳陷南部胜利河油浸白云岩

北羌塘坳陷南部胜利河上游出露油浸白云岩,层位为中侏罗统布曲组上部,近水平产状,下伏TOC含量高的黑色泥页岩。油浸白云岩呈灰黑色,原岩为生物碎屑灰岩,经历了白云岩化作用;表面覆盖烟灰状沥青,内含易于挥发的轻质油;地表样品含油率为765×10^–6,远高于南羌塘坳陷隆鄂尼—昂达尔错古油藏地表出露的白云岩油砂(含油率(12～236)×10^–6)。胜利河油浸白云岩裂隙发育,孔隙度为6.49%、渗透率为3.81 mD,属于羌塘盆地有利储层。油气地球化学及油源对比结果显示,胜利河油浸白云岩原油来源于中下侏罗统富有机质泥页岩。胜利河油浸白云岩对北羌塘坳陷油气勘查评价具有重要指示意义。     

复杂性科学在页岩油气勘探和研究中的应用

复杂性科学是当今世界科学重要的前沿领域之一。为了促进复杂性科学的基本理论和方法在页岩油气勘探和研究领域的广泛应用,笔者等重点围绕地质系统复杂性的基本内涵,从地质系统构成单元的多重耦合和相互作用、地质作用的复杂时空结构、地质作用过程中的自组织临界过程动力学以及矿产资源形成在混沌边缘等方面,介绍了地质系统复杂性研究的基本理论和研究方法。将上述地质系统复杂性理论运用于页岩油气系统,探讨了利用复杂系统的总体特征通过局域组成单元相互作用的“涌现”机制,来解决目前页岩储层中存在的如何利用微观局域精细表征进行客观刻画宏观储层特征问题;分析了利用地质作用的时空结构理论,建立页岩储层非均质性的静态和分形时空结构的方法;在整体论思想指导下,根据地质系统在混沌边缘分形生长这一规律,探讨了页岩油气在自组织临界态的混沌边缘富集预测方法。复杂性科学的理论和方法,必将在页岩油气的勘探研究中发挥越来越重要的作用。     

准南中段呼探1井烃源岩条件及油气源分析

近年来,准噶尔盆地下组合油气勘探不断获得新发现。2020年12月16日,位于呼西背斜的呼探1井清水河组获得高产油气流,实现了下组合油气勘探的重大突破,预示了下组合巨大的勘探潜力,但目前呼探1井的油气主要来源于哪套烃源岩以及是否存在混源等问题尚未明确。本研究通过对准噶尔盆地南缘中段下组合主要烃源岩的评价,结合生物标志物参数、油气C同位素、全烃气相色谱以及热模拟实验结果,明确了主力烃源岩生油气能力,认为呼探1井清水河组原油为侏罗系和二叠系烃源岩生成的混源油,其中重烃部分主要来自二叠系烃源岩,轻烃部分来自侏罗系烃源岩,天然气主要来自侏罗系烃源岩。同时,建立了侏罗系煤系烃源岩生气图版,结合图版分析认为呼探1井清水河组天然气与侏罗系煤岩关系最为密切, Ro大致分布在1.66%～1.85%。     

油源断裂内油气运移优势通道识别方法及其应用

为了研究含油气盆地下生上储式生储盖组合中油源断裂附近油气分布规律,在油源断裂内油气运移优势通道及其影响因素研究的基础上,通过确定油源断裂凸面脊和断裂填充物油气运移分布区,二者耦合建立了一套识别油源断裂内油气运移优势通道的方法,并将该方法应用于渤海湾盆地冀中坳陷廊固凹陷大柳泉地区沙三中亚段F3油源断裂内油气运移优势通道的识别中,结果表明：F3油源断裂内可识别出5条油气运移优势通道,其中4条油气运移优势通道分布在断裂南部,1条油气运移优势通道分布在断裂北部,与目前F3油源断裂附近沙三中亚段已发现油气分布在中南部和北部相吻合,表明该方法用于识别油源断裂内油气运移优势通道是可行的。